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【6h】

实时信号处理-算法的实时性与算法-硬件映射

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文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

符号与缩略词

第一章绪论

1.1课题介绍

1.1.1课题背景

1.1.2实时的概念

1.2课题研究内容

1.2.1谱细化算法的实时性能

1.2.2算法-硬件映射方法

1.3论文主要工作与成果

1.4论文结构与叙述安排

第二章实时谱细化算法

2.1复调制谱细化算法

2.1.1复调制谱细化算法的原理

2.1.1复调制谱细化算法的实时性分析

2.2基于复解析带通抽取滤波的谱细化算法

2.2.1复解析带通滤波器和抽取滤波

2.2.2基于复解析带通抽取滤波的谱细化算法的原理

2.2.3基于复解析带通抽取滤波的谱细化算法的实时性分析

2.3基于多相滤波的复调制谱细化算法

2.3.1滤波器的多相分解

2.3.2基于多相滤波的复调制谱细化算法的实时性分析

2.4基于DFT均匀滤波器组的谱细化算法

2.4.1 DFT均匀滤波器组的原理与多相实现

2.4.2子带信号的下采样分析

2.4.3基于DFT滤波器组的谱细化算法

2.4.4基于DFT滤波器组的谱细化算法的实时性分析

第三章谱细化算法的仿真与实现

3.1功能仿真与实时仿真

3.2谱细化算法在MATLAB上的功能仿真

3.2.1复调制谱细化算法的仿真结果

3.2.2基于复解析带通抽取滤波的谱细化算法的仿真结果

3.2.3基于多相滤波的复调制谱细化算法的仿真结果

3.2.4基于DFT滤波器组的谱细化算法的仿真结果

3.3谱细化算法在C6000 DSP上的实时仿真与实现

3.3.1 C6000 DSP的代码开发方法

3.3.2谱细化算法的C6000实现结果

3.3.3代码的Profiler数据和实时性分析

第四章基于0-1规划的算法规划与处理器映射

4.1算法-硬件结构映射的相关概念和理论

4.1.1数据流图[32]

4.1.2数据流图的界、最优准则与规划的可容许条件

4.1.3实际的多处理器系统的参数

4.1.4算法-硬件映射算法的研究现状

4.1.5算法规划与处理器映射的联合方法与两步规划方法

4.1.6本文在算法-硬件映射方面的研究与工作

4.2基于0-1规划的算法规划与处理器映射模型

4.2.1 FSFG在有限资源约束下的周期静态规划模型

4.2.2考虑多处理器间通信的处理器映射模型

4.3 IIR滤波算法在4-PE多处理器系统上的最优映射

4.3.1规划模型的建立

4.3.2规划模型的求解

4.3.3映射模型的建立

4.3.4映射模型的求解

第五章VLIW DSP上的算法映射

5.1 VLIWDSP的数据通道结构与约束

5.1.1 VLIW DSP的特点概述

5.1.2 VLIW DSP的数据通道结构

5.1.3 VLIW DSP的约束

5.2适合VLIW DSP的指令规划与映射模型

5.2.1多功能单元的约束

5.2.2流水

5.2.3寄存器与存储器

5.3 TMS320C6x上的指令规划与映射模型

5.3.1指令规划模型

5.3.2映射模型

5.4 IIR滤波算法在TMS320C6X上的最优规划与映射

5.4.1规划模型的建立

5.4.2映射模型的建立

5.4.3规划与映射模型的求解

第六章论文总结与建议

6.1算法的实时性研究总结与建议

6.1.1算法实时性研究的总结

6.1.2算法实时性研究的建议

6.2算法-硬件映射的研究总结和建议

6.2.1算法-硬件映射研究的总结

6.2.2算法-硬件映射研究的建议

参考文献

致 谢

个人简历

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摘要

按照课题要求,论文首先研究如何提高FFT谱分析算法的实时性.基于复调制的细化算法是经典的谱细化算法.在这种算法里,对长采样数据复调制,把欲分析的频段的中心频率移到零频点,然后重采样、低通滤波得到欲分析的频段,再做FFT分析.基于复解析带通滤波的方法是使用解析带通滤波器直接对长采样数据抽取滤波,然后做少量点的频移.基于多相滤波的细化算法改进了复调制细化算法的滤波环节.而基于均匀DFT滤波器组的算法充分利用了滤波器组的中心频率的分布特点,省略了复频移环节和整序环节,同时利用多相分解的方法改善了滤波环节,兼有各种方法的优点而大大的提高了算法的实时性.论文使用MATLAB对算法进行了功能仿真,在TMS320C6711 DSK上实现算法以进行实时仿真.论文第二部分研究把数字信号处理算法高效率地映射到信号处理硬件结构上的方法,侧重于固定资源约束下的算法-硬件映射的研究.论文运用运筹学中的0-1整数规划方法建立算法-硬件映射模型.对IIR滤波算法在4个PE的处理器阵列上的映射建立了模型,并使用LINGO规划软件进行了模型求解.接着对模型进行了改进以适合信号处理算法向超长指令字(VLIW)的数字信号处理器进行映射,建立规划与映射模型用于向TMS320C6X进行指令映射.

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